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意法半导体(ST)推出ARM Cortex-M7 的STM32 F7系列微控制器,加快开发人员的创新步伐

 2015-03-11

新系列微控制器缩短上市时间,以新内核为中心整合全套先进功能,打造智能化程度最高的 STM32微控制器

 

ST宣布,其拥有500余款针脚、软件兼容的STM32产品系列将新增一款产品。新STM32 F7系列微控制器内核采用ARM近期发布的最新、最强的Cortex-M处理器ARM Cortex-M7。意法半导体STM32 F7系列的性能远超过前一代的STM32F4高性能32位Cortex-M微控制器,透过无缝地升级将处理性能和DSP性能提高一倍。

 

作为业界最成功的基于Cortex M内核的微控制器,新STM32 F7系列微控制器的工作频率高达200 MHz,采用6级超纯量管线(superscalar pipeline)和浮点单元(Floating Point Unit ,FPU),测试分数高达1000 CoreMarks[1]。该微控制器的创新外围架构提升了产品的性能和易用性:意法半导体在新微控制器内导入两个独立零等待状态存取内部和外部内存的机制,即在内部嵌入式闪存和L1高速缓存内使用意法半导体独有的自适应实时加速度计(ART Accelerator™)存取内部和外部内存的代码和数据。

 

ARM 的CPU事业群总经理Noel Hurley表示:「ARM和意法半导体建立了深厚且稳定的合作关系,我们非常兴奋看到这一关系延伸至基于最新ARM Cortex-M7的微控制器。这一合作将为对性能和可靠性要求苛刻的嵌入式应用领域带来最广泛的生态系统支持。」

 

意法半导体微控制器营销总监Daniel Colonna表示:「作为ARM的主要合作伙伴,我们与ARM保持密切的合作关系,同时我们也与客户紧密合作,确保他们能够及时获得支持并向市场推出新产品,这让我们在Cortex-M微控制器市场长期保持领导地位。我们强大的开发生态系统结合多元化的微控制器、传感器、功率组件和通讯产品组合,以及贴心的客户技术支持服务,让我们的STM32 F7成功延续了STM32微控制器产品系列的优势,使内存和外部内存的性能达到一个新的水平,为开发人员带来新的创新机会,说明他们不需要再根据内存性能调整代码。」

 

采用意法半导体经验证且稳固的90奈米嵌入式非易失性内存CMOS制程[2],STM32 F7系列证明了意法半导体在「加快创新,加快上市」的承诺。同时,随着意法半导体开始进军更先进的技术节点,先进且符合未来趋势的系统架构可大幅提高微控制器的性能。目前STM32F756NG高性能微控制器的样品仅提供给主要客户。

 

技术细节:

超出人们预期的是,STM32 F7虽然性能提高了,但是能效并没有受到影响。尽管功能更多,新系列的工作模式和低功耗模式(关机、待机和VBAT)的功耗与STM32 F4相同:工作模式能效为7 CoreMarks/mW;在低功耗模式下,当上下文和SRAM内容全都保存时,典型功耗最低120 uA;典型待机功耗为1.7uA;VBAT模式典型功耗为0.1uA。

 

除了意法半导体的ART Accelerator™ 和 4KB指令和数据缓存外,STM32 F7还整合了智能化的灵活系统架构:

  • AXI和先进高性能总线(Multi-AHB, Advanced High-performance Bus),内建双通用直接内存访问(Direct Memory Access,DMA)控制器和以太网络、USB OTG HS(Universal Serial Bus On-the Go High Speed)和Chrom-ART Accelerator™绘图硬件加速等设备专用DMA控制器;
  • 采用512KB和1MB嵌入式闪存,可满足应用对大容量代码储存需求;
  • 大容量分布式架构SRAM:
    • 在总线上拥有320KB共享数据储存容量(包括240KB +16KB)和保存实时数据的64KB紧耦合内存(TCM,Tightly-Coupled Memory)数据RAM内存;
    • 保存关键程序的16KB指令TCM RAM内存;
    • 在低功耗模式下保存数据的4KB备份SRAM内存。
    • STM32 F7接口设备还包括一个独立的时钟区域,可在不影响通讯速度的情况下让开发人员修改系统时钟速度
    • 灵活的内建32位数据总线的外部内存控制器:SRAM、PSRAM、SDRAM/LPSDR SDRAM、 NOR/NAND内存
    • 即便针脚数量少的封装也提供双/四路SPI接口,以低成本方式扩展储存容量
    • 基于现有的STM32 F4系列指令集,仅提供单周期乘法累加(MAC)指令,提供单指令多数据流(SIMD)指令,该指令计算32位字内的8位和16位值。

 

更多关于STM32F7的产品讯息,请浏览www.st.com/stm32f7


[1] CoreMark 是嵌入式微处理器效能指针联盟(Embedded Benchmark Consortium,EEMBC)开发的产业标准,透过一套应用代码算法测量微控制器的实际运算性能。

[2]意法半导体90奈米制程是STM32 F4 产品于2011年发布至今Cortex-M微控制器领域性能最高的制造技术,CoreMark测试成绩是有力的证明。